(57)【要約】  ターボチャージャタービンセクション２０が開示される。タービンは、第１ピン３０と回転可能に結合された第１スイングベーン２８を含んでもよく、第１スイングベーン２８は、第１前縁部、第１後縁部、第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１排気側縁部および第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１軸受側縁部を含んでもよい。さらに、タービンは、第２ピン３８と回転可能に結合された第２スイングベーン３６を含んでもよく、第２スイングベーン３６は、第２前縁部、第２後縁部、第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２排気側縁部および第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２軸受側縁部を含んでもよい。さらに、タービンは、排気側ノズル壁５４、排気側ノズル壁に対向する軸受側ノズル壁５６およびタービンホイール４４を含んでもよい。【選択図】図４
2019509433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャタービンセクションであって、
第１ピンと回転可能に結合され、第１前縁部、第１後縁部、前記第１前縁部と前記第１後縁部との間で延長される第１排気側縁部および前記第１前縁部と前記第１後縁部との間で延長される第１軸受側縁部を含む第１スイングベーン；
第２ピンと回転可能に結合されて前記第１スイングベーンに隣接して配置され、第２前縁部、第２後縁部、前記第２前縁部と前記第２後縁部との間で延長される第２排気側縁部および前記第２前縁部と前記第２後縁部との間で延長される第２軸受側縁部を含む第２スイングベーン；
排気側ノズル壁；
前記排気側ノズル壁に対向する軸受側ノズル壁；および
タービンホイールを含む、ターボチャージャタービンセクション。
【請求項２】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記排気側ノズル壁は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部と平行し、前記開放位置にある間、前記排気側ノズル壁の一部分は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部の両方から離れて発散する、請求項１に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項３】
前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部から離れて発散する前記排気側ノズル壁の部分は、第１発散角をさらに含み、前記第１発散角は、１度以上で８９度以下であり、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面である、請求項２に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項４】
前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部から離れて発散する前記排気側ノズル壁の部分は、第１発散角をさらに含み、前記第１発散角は、９０度と等しく、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面である、請求項２に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項５】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置のと間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記軸受側ノズル壁は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部と平行し、前記開放位置にある間、前記軸受側ノズル壁の一部分は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する、請求項１に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項６】
前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する前記軸受側ノズル壁の部分は、第２発散角をさらに含み、前記第２発散角は、１度以上で８９度以下であり、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項５に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項７】
前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する前記軸受側ノズル壁の部分は、第２発散角をさらに含み、前記第２発散角は、９０度に等しくい、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項６に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項８】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記排気側ノズル壁は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部と平行し、前記開放位置にある間、前記排気側ノズル壁の一部分は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部の両方から離れて発散しながら、前記開放位置にある間、前記軸受側ノズル壁の一部分は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する、請求項１に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項９】
前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部から離れて発散する前記排気側ノズル壁の部分は、第１発散角をさらに含み、前記第１発散角は、１度以上で８９度以下であり、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面であり、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する前記軸受側ノズル壁の部分は、第２発散角をさらに含み、前記第２発散角は、１度以上で８９度以下であり、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項８に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項１０】
前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部から離れて発散する前記排気側ノズル壁の部分は、第１発散角をさらに含み、前記第１発散角は、９０度に等しく、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面であり、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散する前記軸受側ノズル壁の部分は、第２発散角をさらに含み、前記第２発散角は９０度に等しく、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項８に記載のターボチャージャタービンセクション。
【請求項１１】
エンジンシステムであって、
エンジン；
前記エンジンから離れて排気ストリームを運送するように構成された、前記エンジンの下流で前記エンジンと流体結合された排気導管；および
タービンセクションを含むターボチャージャを含み、前記タービンセクションにおいては、前記排気導管と流体結合され、前記排気ストリームからワークを抽出するように構成され、前記タービンセクションにおいては、ノズルを含み、前記ノズルは、第１ピンと回転可能に結合され、第１前縁部、第１後縁部、前記第１前縁部と前記第１後縁部との間で延長される第１排気側縁部および前記第１前縁部と前記第１後縁部との間で延長される第１軸受側縁部を含む第１スイングベーン、第２ピンと回転可能に結合されて前記第１スイングベーンに隣接して配置され、第２前縁部、第２後縁部、前記第２前縁部と前記第２後縁部との間で延長される第２排気側縁部および前記第２前縁部と前記第２後縁部との間で延長される第２軸受側縁部を含む第２スイングベーン、排気側ノズル壁、前記排気側ノズル壁に対向する軸受側ノズル壁およびタービンホイールを含む、エンジンシステム。
【請求項１２】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記排気側ノズル壁は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部と平行し、前記開放位置にある間、前記排気側ノズル壁の一部分は、１度以上で８９度以下の第１発散角で前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部の両方から離れて発散しながら、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面である、請求項１１に記載のエンジンシステム。
【請求項１３】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記軸受側ノズル壁は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部と平行し、前記開放位置にある間、前記軸受側ノズル壁の一部分は、１度以上で８９度以下の第２発散角で前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散しながら、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項１１に記載のエンジンシステム。
【請求項１４】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記排気側ノズル壁は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部と平行し、前記閉鎖位置にある間、前記軸受側ノズル壁は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部と平行しながら、前記開放位置にある間、前記排気側ノズル壁の一部分は、１度以上で８９度以下の第１発散角で前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部の両方から離れて発散し、前記開放位置にある間、前記軸受側ノズル壁の一部分は、１度以上で８９度以下の第２発散角で前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散しながら、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面であり、前記軸受側ノズル壁は、軸受ハウジングの内部表面である、請求項１１に記載のエンジンシステム。
【請求項１５】
前記第１スイングベーンおよび前記第２スイングベーンは、前記第１後縁部が前記第２前縁部と当接する閉鎖位置と、前記第１後縁部および前記第２後縁部が前記タービンホイールに向かって配向される開放位置との間で回転可能であり、前記閉鎖位置にある間、前記排気側ノズル壁は、前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部と平行し、前記閉鎖位置にある間、前記軸受側ノズル壁は、前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部と平行しながら、前記開放位置にある間、前記排気側ノズル壁の一部分は、９０度に等しい第１発散角で前記第１排気側縁部および前記第２排気側縁部の両方から離れて発散し、前記開放位置にある間、前記軸受側ノズル壁の一部は、９０度に等しい第２発散角で前記第１軸受側縁部および前記第２軸受側縁部から離れて発散しながら、前記排気側ノズル壁は、排気ハウジングの内部表面であり、前記軸受側ノズル壁は軸受ハウジングの内部表面である、請求項１１に記載のエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的にエンジンシステムに関し、より具体的には、エンジンシステム用の可変幾可学的形状ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンシステムは、エンジン、排気導管、ターボチャージャおよび流入口導管を含んでもよい。ターボチャージャは、排気導管を介してエンジンと流体結合されたタービンセクションおよび流入口導管を介してエンジンに流体結合された圧縮機セクションを含んでもよい。タービンセクションは、排気導管を通過する排気ストリームからワーク（ｗｏｒｋ）を抽出するように構成されてもよい。ターボチャージャはまた、このワークを圧縮機セクションに伝達するように構成されてもよく、ここで圧縮機セクションは、流入口導管を通過する流入口ストリームでワークを行うように構成されていてもよい。
【０００３】
タービンセクションは、ボリュート、ボリュートの流体的に下流にあるノズルセクション、およびノズルセクションの流体的に下流にあるタービンホイールを含んでもよい。その後、排気ストリームは、ノズルセクションに進入してもよく、ここで排気ストリーム速度が増加してタービンホイールに向けられる。最後に、排気ストリームは、ワークが排気ストリームから抽出されるタービンホイールによって伝達されてもよい。
【０００４】
通常的に、ノズルセクションは、ノズルを形成するため、第１ベーン（ｖａｎｅ）および第１ベーンに隣接して配置された第２ベーンを含んでもよい。このような設計においては、第１ベーンと第２ベーンとの間の間隔および角度は、特定の距離および角度で永久的に設定されてもよく、したがって、低いエンジン速度で可能なことよりも低いトルクを誘発し、エンジン速度が増加するにつれてスロットリング問題を誘発し、可能なものより効率が低い動作を誘発する。これらの問題を解決するため、ターボチャージャ設計者は、より最近には、ノズルセクションでスイングゲート技術を用いる可変幾可学的形状ターボチャージャを使用している。スイングゲート技術は、上記の問題を解決することができるが、依然として改善の余地が残っている。
【０００５】
本開示は、上述の１つ以上の問題および／または公知のスイングゲートターボチャージャタービンセクションに関連する他の問題を克服するためのものに関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一様態によると、ターボチャージャタービンセクションが開示される。タービンセクションは、第１ピンと回転可能に結合される第１スイングベーンを含んでもよい。第１スイングベーンは、第１前縁部（ｌｅａｄｉｎｇ  ｅｄｇｅ）、第１後縁部（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｅｄｇｅ）、第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１排気側縁部および第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１軸受側縁部を含んでもよい。タービンセクションは、第１スイングベーンに隣接して配置された第２ピンと回転可能に結合される第２スイングベーンをさらに含んでもよい。第２スイングベーンは、第２前縁部、第２後縁部、第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２排気側縁部および第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２軸受側縁部を含んでもよい。さらに、タービンは、排気側ノズル壁および排気側ノズル壁に対向する軸受側ノズル壁を含んでもよい。最後に、タービンセクションは、タービンホイールを含んでもよい。
【０００７】
本開示の他の様態によると、エンジンシステムが開示される。エンジンシステムは、エンジンおよびエンジンの下流でエンジンと流体結合される排気導管を含んでもよい。排気導管は、エンジンから離れて排気ストリームを運送するように構成されてもよい。さらに、エンジンシステムは、タービンセクションを含むターボチャージャを含んでもよい。タービンセクションは、排気導管と流体結合されてもよく、排気ストリームからワークを抽出するように構成されてもよく、タービンセクションはまた、ノズルを含んでもよい。ノズルは、第１ピンと回転可能に結合された第１スイングベーンを含んでもよい。第１スイングベーンは、第１前縁部、第１後縁部、第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１排気側縁部および第１前縁部と第１後縁部との間で延長される第１軸受側縁部を含んでもよい。ノズルは、第１スイングベーンに隣接して配置された第２ピンと回転可能に結合された第２スイングベーンをさらに含んでもよい。第２スイングベーンは、第２前縁部、第２後縁部、第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２排気側縁部および第２前縁部と第２後縁部との間で延長される第２軸受側縁部を含んでもよい。さらに、ノズルは、排気側ノズル壁および排気側ノズル壁に対向する軸受側ノズル壁を含んでもよい。最後に、ノズルは、タービンホイールを含んでもよい。
【０００８】
本開示のこれらおよび他の様態、ならびに特徴は、添付の図面に関連させて読むとより容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一様態による典型的なエンジンシステムのブロック図である。
【図２】図１による典型的なエンジンシステムとともに使用されてもよい本開示にしたがって製造されたターボチャージャの断面図である。
【図３】図２のターボチャージャとともに使用されてもよい本開示にしたがって製造されたターボチャージャタービンセクションの図２の３−３線に沿った部分平面図である。
【図４】図２のターボチャージャとともに使用されてもよい本開示にしたがって製造されたターボチャージャタービンセクションの拡大断面図である。
【図５】図２のターボチャージャとともに使用されてもよい本開示にしたがって製造されたターボチャージャタービンセクションのノズルセクションの第１実施形態の拡大断面図である。
【図５Ａ】本開示によるノズルセクションの代替実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】本開示によるノズルセクションの代替実施形態の断面図である。
【図５Ｃ】本開示によるノズルセクションの代替実施形態の断面図である。
【図６】図２のターボチャージャとともに使用されてもよい本開示にしたがって製造されたターボチャージャタービンセクションのノズルセクションの第２実施形態の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の様々な様態が図面を参照して説明されているが、別に特定しない限り、類似の参照番号は、類似の要素を指す。図１を参照すると、本開示の一様態による典型的なエンジンシステム１０のブロック図が示されている。エンジンシステム１０は、例えば、往復ピストンエンジンまたはガスタービンエンジンのような内燃機関であってもよいエンジン１２を含むことができる。本開示の一様態によると、エンジン１２は、ガスタービンエンジン、スパーク点火エンジンまたはディーゼルエンジンのような圧縮点火エンジン、または当技術分野で公知の他の圧縮点火エンジン１２である。エンジン１２は、自動車、海洋車両、発電機、ポンプ、公道用（ｏｎ−ｈｉｇｈｗａｙ）トラック 、作業現場用（ｏｆｆ−ｈｉｇｈｗａｙ）トラックなどを含むが、これらに限定されない任意の機械に動力を提供するために使用されてもよい。一つの実施形態において、エンジン１２は、公道用トラックに動力を提供するために使用されてもよい。しかし、エンジンシステム１０は、運送、建設、林業、農業、物資取引、船積などを含むが、これに限定されない任意の産業に関連されていてもよい。
【００１１】
エンジンシステム１０は、エンジン１２の下流でエンジン１２に流体結合された排気導管１４を含んでもよい。排気導管１４は、エンジンから離れて排気ストリームを運送するように構成されてもよい。エンジンシステム１０はまた、エンジン１２の下流で流体的に位置されるターボチャージャを含んでもよい。ここで図１および図２を参照すると、ターボチャージャ１８は、排気導管１４と流体結合され、排気ストリーム１６からワークを抽出するように構成されたタービンセクション２０を含んでもよい。ターボチャージャ１８は、流入口導管２４と流体結合されてエンジン１２の流入口ストリーム２６の圧力を増加させるように構成された圧縮機セクション２２をさらに含んでいてもよい。最後に、ターボチャージャ１８は、ターボチャージャ１８が回転する回転軸Ａを含んでもよい。
【００１２】
ここで図３を参照すると、図２のターボチャージャ１８のタービンセクション２０の図２の３−３線に沿って部分平面図が示されている。 ここに示されたように、 タービンセクション２０は、第１ピン３０と回転可能に結合される第１スイングベーン２８が含んでもよく、第１スイングベーン２８は、第１前縁部３２および第１後縁部３４を含んでもよい。さらに、タービンセクション２０は、第２ピン３８と回転可能に結合された第２スイングベーン３６をさらに含んでもよく、第２前縁部４０および第２後縁部４２を含んでもよい。さらに、第２スイングベーン３６は、第１スイングベーン２８に隣接して配置されていてもよい。
【００１３】
第１スイングベーン２８および第２スイングベーン３６は、閉鎖位置と開放位置との間で回転可能であってもよい。閉鎖位置において、第１後縁部３４は、第２前縁部４０と当接して、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の通過を阻止させる。開放位置において、第１後縁部３４および第２後縁部４２は、タービンホイール４４に向かって配向されてもよく、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の通過を可能にし、ワークが排気ストリーム１６から抽出されて圧縮機セクション２２に伝達されてもよい。
【００１４】
ここで図４に戻ると、図２のターボチャージャ１８のタービンセクション２０の拡大図が示されている。ここに示されたように、 第１スイングベーン２８は、第１前縁部３２と第１後縁部３４のと間で延長される第１排気側縁部４６を含んでもよい。さらに、第１スイングベーン２８は、第１前縁部３２と第１後縁部３４との間で延長される第１軸受側縁部４８を含んでもよい。さらに、ここに示されたように、 第２スイングベーン３６は、第２前縁部４０と第２後縁部４２との間で延長される第２排気側縁部５０以外に、第２前縁部４０と第２後縁部４２のと間で延長される第２軸受側縁部５２を含んでもよい。図４に示す第１スイングベーン２８および第２スイングベーン３６が図３と共に隣接して配置されることはないが、図４のベーンは、図３のベーンと同等な構造を有する。
【００１５】
さらに、タービンセクション２０は、排気側ノズル壁５４および排気側ノズル壁５４に対向する軸受側ノズル壁５６を含んでもよい。さらに、タービンセクション２０は、第１ベーンリング５８を含んでもよく、一つの実施形態においては、この第１ベーンリング５８は、排気側ノズル壁５４を定義してもよい。さらに、他の実施形態においては、タービンセクション２０は、第２ベーンリング５９を含んでもよく、この第２ベーンリング５９は、軸受側ノズル壁５６を定義してもよい。さらに、タービンセクション２０は、排気ハウジング６０を含んでもよい。他の実施形態においては、タービンセクション２０は、第１ベーンリング５８がなく、排気側ノズル壁５４は、排気ハウジング６０の内部表面である。さらに、他の例においては、タービンセクション２０は、軸受ハウジング６２を含んでもよく、軸受側ノズル壁５６は、軸受ハウジング６２の内部表面である。
【００１６】
ここで図５を参照すると、図２のターボチャージャ１８のタービンセクション２０のノズルセクション６４の第１実施形態の拡大図が示されている。ここに示されたように、開放位置にある間、第１スイングベーン２８の第１後縁部３４および第２スイングベーン３６の第２後縁部４２は、タービンホイール４４に向かって配向される。さらに、図示されているように、この開放位置にある間、排気側ノズル壁５４の一部分が第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０から離れて発散し、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の質量流量を増加させる。さらに、閉鎖位置にある間、排気側ノズル壁５４は、第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０と平行である。
【００１７】
さらに、第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０から離れて発散する排気側ノズル壁５４の部分は、第１発散角６６を含んでもよい。第１発散角６６は、第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０と同延のコード（ｃｈｏｒｄ）と、このコードから離れて発散する排気側ノズル壁５４の部分との間の角度として定義されていてもよい。一つの実施形態においては、第１発散角６６は、１度以上で８９度以下である。さらなる実施形態においては、第１発散角６６は、１度以上で６０度以下である。さらなる実施形態においては、第１発散角６６は、１度以上で４５度以下である。
【００１８】
さらに、図５に示すように、開放位置にある間、軸受側ノズル壁５６の一部分が第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２から離れて発散し、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の質量流量を増加させる。さらに、閉鎖位置にある間、軸受側ノズル壁５６は、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２と平行であってもよい。
【００１９】
さらに、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２から離れて発散する軸受側ノズル壁５６の部分は、第２発散角６８を含んでもよい。第２発散角６８は、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２と同延のコードと、このコードから離れて発散する軸受側ノズル壁５６の部分との間の角度として形成されていてもよい。一つの実施形態においては、第２発散角６８は、１度以上で８９度以下である。さらなる実施形態においては、第２発散角６８は、１度以上で６０度以下である。さらなる実施形態においては、第２発散角６８は、１度以上で４５度以下である。
【００２０】
排気側ノズル壁５４および軸受側ノズル壁５６が図５で直線形発散壁を有するものと示されるが、代替実施形態において、これは必ずしもそうである必要がないことが理解されるべきである。例えば、図５Ａは、凸形発散壁５４および５６を有する一つの実施形態を示し；図５Ｂは、凹形発散壁５４および５６を有する一つの実施形態を示し；図５Ｃは、１つの直線形壁５４と１つの凹形壁５６を有する一つの実施形態を示す。他の組み合わせも確かに可能である。また、排気側および軸受側発散輪郭（ら）は、独立的に存在することができ、 一側面は発散輪郭が1つのみ存在し、他側面には存在しないか,または両側面に存在するが,異なる輪郭形状のものであってもよい。これはまた、例えば、ベーンがスイング開放されるとき、発散輪郭が他のベーン前のベーンの一側面に露出されるように、輪郭が異なる半径方向位置で開始または停止してもよいことを意味する。
【００２１】
ここで図６を参照すると、図２のターボチャージャ１８のタービンセクション２０のノズルセクション６４の第２実施形態の拡大図が示されている。ここに示されたように、開放位置にある間、第１スイングベーン２８の第１後縁部３４および第２スイングベーン３６の第２後縁部４２は、タービンホイール４４に向かって配向される。さらに、図示されているように、この開放位置にある間、排気側ノズル壁５４の一部分が第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０から離れて発散し、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の質量流量を増加させる。さらに、閉鎖位置にある間、排気側ノズル壁５４は、第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０と平行である。さらに、第１排気側縁部４６および第２排気側縁部５０から離れて発散する排気側ノズル壁５４の部分は、第１発散角６６を含んでもよい。しかし、この図面で分かるように、一般的に傾斜されるよりは、この第２実施形態において第１発散角６６は、９０度に等しい。
【００２２】
さらに、図２のターボチャージャ１８のタービンセクション２０のノズルセクション６４の第２実施形態を例示する図６に示すように、開放位置にある間、軸受側ノズル壁５６の一部分は、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２から離れて発散し、これによってタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の質量流量を増加させる。さらに、閉鎖位置にある間、軸受側ノズル壁５６は、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２と平行であってもよい。さらに、第１軸受側縁部４８および第２軸受側縁部５２から離れて発散する軸受側ノズル壁５６の部分は、第２発散角６８を含んでもよい。しかしながら、この図面で分かるように、一般的に傾斜されるよりは、この第２実施形態において第２発散角６８は、９０度に等しい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
動作時、本開示の教示は、限定されていないが、自動車、公道用トラック、作業現場用トラック、海洋車両、発電機、ポンプなどに動力を供給するエンジンシステム１０における使用のような多くの産業上適用において適用性が見いだされる。エンジンシステム１０は、例えば、往復ピストンエンジンまたはガスタービンエンジンのような内燃機関であってもよいエンジン１２を含むことができる。エンジン１２は、自動車、海洋車両、発電機、ポンプ、公道用トラック、作業現場用トラックなどを含むが、これらに限定されない任意の機械に動力を提供するために使用されてもよい。一つの実施形態においては、エンジン１２は、公道用トラックに動力を提供するために使用されてもよい。しかし、エンジンシステム１０は、運送、建設、林業、農業、物資取引、船積などを含むが、これに限定されない任意の産業に関連されていてもよい。
【００２４】
さらに、エンジンシステム１０は、タービンセクション２０を含むターボチャージャ１８を含んでもよい。タービンセクション２０は、第１スイングベーン２８の第１排気側縁部４６および第１スイングベーン２８に隣接して配置された第２スイングベーン３６の第２排気側縁部５０から離れて発散する排気側ノズル壁５４を含むノズルセクション６４を使用してもよい。さらに、ノズルセクション６４は、第１スイングベーン２８の第１軸受側縁部４８および第１スイングベーン２８に隣接して配置された第２スイングベーン３６の第２軸受側縁部５２から離れて発散する軸受側ノズル壁５６をさらに含んでもよい。発散する排気側ノズル壁５４および軸受側ノズル壁５６の部分は、第１ピン３０または第２ピン３８とタービンホイール４４の外周との間のどこにも配置されてもよい。さらに、本開示の第１発散角６６および第２発散角６８は、１度〜９０度の間で変化されてもよい。このような調整可能性は、ターボチャージャ１８が結合されるエンジン１２の動作速度とタービンセクション２０を通じる排気ストリーム１６の最大の質量流量を一致させることにおける柔軟性をターボチャージャ１８の設計者に提供することによって、エンジンシステムの効率増加を誘導する。
【００２５】
上記の説明は代表的なものに過ぎず、したがって、本開示の範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に対する変形が行われてもよいということを意味する。したがって、これらの変形は、本開示の範囲内に属し、添付の特許請求の範囲内に属するものと意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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